Abstract dugattyú
A dugattyú kialakítás kényelmes, hogy meghatározza a következő elemeket (5.1 ábra.):
Ábra. 5.2 és 5.3 képviseli a legjellemzőbb jelenleg dugattyús kialakításhoz gépjárműmotorok különböző típusú.
Bonyolult dugattyú konfiguráció, gyorsan változó a nagyságát és irányát a hőáramlás érintő annak elemei okozhat egyenetlen hőmérséklet-eloszlás a térfogatát, és ennek eredményeként, jelentős idő változó termikus feszültségeket és a helyi deformációk (ábra. 5.4).
A hozzávezetett hő a dugattyú feje érintkezik a működő szervezetben a hengerben kijut a hűtési rendszer révén az egyes elemek az alábbi arányban,%: egy hideg henger falán keresztül kompressziós gyűrűk - 60. 70 keresztül a dugattyú szoknya - 20. 30 a kenési rendszer segítségével a belső felületén a dugattyúfej - 5. 10. a dugattyú szintén részt vesz a hő által generált súrlódás a henger és a dugattyú-csoport.
FŐ tervezési paraméterek
A design dugattyú használt statisztikák tervezési paraméterek eleme, említett a henger átmérőjének a 1) (ábra. 5.5, Tab. 5.1).
A H magassága a dugattyú elsődlegesen meghatározza a fejmagasság h Amikor H jelentősen növekszik alig befolyásolja a karakter a dugattyú mozgásának noncompliance a gyártása és üzemeltetése clearance közötti megengedett a tükör elemei és henger, amely fokozza a folyamatok a küllők, károsodott gáz és maslouplotneniya, fokozott kopás a horony falai kompressziós gyűrűk.
A magasság a dugattyúfej meghatározza a mérete és súlya, és ezért ki van választva a minimális biztosításához szükséges a megfelelő hőmérsékletet elemében. Különös figyelmet kell venni a hőmérséklet abban a tartományban a felső kompressziós gyűrűhorony és a dugattyú fülek.
Anyagok és technológiák dugattyúk
A gyártás dugattyúk autóipari belső égésű motorok jelenleg alkalmazott alumíniumötvözetek általában kevésbé szürke vagy gömbgrafitos öntöttvas, valamint a kompozit anyagok.
Alumínium ötvözetek kis sűrűségű, amely csökkenti a súlya a dugattyú, és ennek következtében csökkenti a tehetetlenségi terhelés a elemei a hengeregységet és hajtókar. Ez egyszerűbbé teszi a problémát, mivel csökkentése ellenállása termikus elem a dugattyú, amely együtt egy jó hővezető jellemzője ezen anyagok lehetővé teszi, hogy csökkentse a kalorikus részeinek dugattyú csoport. A pozitív minőségű alumínium ötvözetből tartalmaznia kell egy kis súrlódási együttható párosítva öntöttvasból vagy acélból hüvelyek.
Azonban dugattyúk alumíniumötvözetből készült számos súlyos hátránya van, ezek közül a legfontosabbak az alacsony kifáradási szilárdság csökken a hőmérséklet növekedésével, a magas lineáris hőtágulási együtthatója kisebb, mint az öntöttvas dugattyú kopásállóság, egy viszonylag nagy érték.
Növelése Si-tartalom az ötvözet csökkenéséhez vezet a lineáris hőtágulási együttható, hogy fokozza a termikus és kopásállóság, de ez rontja önthetőség és növeli a termelési költségeket.
Hogy javítsa a fizikai és mechanikai tulajdonságai Silumin vezetünk különböző dópoló anyagok. adalékanyagként az alumínium-szilícium ötvözet 6% rezet eredményez megnövekedett kifáradási szilárdság, javított hővezető képességgel, biztosítja a jó önthetőség, és ezáltal alacsonyabb gyártási költségeket. Azonban ez némileg csökken a kopás a dugattyú. Használata nátrium mint ötvöző adalékanyagok a nitrogén, foszfor növeli a kopásállóságát az ötvözet. Dopping nikkel, króm, magnézium javítja a hőállóság és keménysége a szerkezet.
Tuskó dugattyúk alumíniumötvözetből öntéssel nyert egy fém öntőforma vagy melegsajtolással. Mechanikus eljárásokat követően vannak kitéve hőkezelésnek fokozására keménység, szilárdság és tartósság, és megakadályozzák vetemedést működés közben. Kovácsolt dugattyúkkal, míg a kevésbé gyakran használt, mint a szereposztás.
Vas, mint az anyag számára a dugattyú összehasonlítva alumíniumötvözet a következő pozitív tulajdonságai: nagy keménység és kopásállóság, a hőállóság, lineáris hőtágulási együttható megegyezik a bélés anyag. Az utóbbi lehetővé teszi, hogy csökkentse, és stabilizálja a üzemmódok résnek a találkozásánál a dugattyú szoknya - hengeres. Azonban a nagyobb sűrűségű nem teszi lehetővé, hogy használják széles körben a nagy sebességű autó motor dugattyúk. Ez a hátrány részben ellensúlyozza a beépítését a szerkezet a gömbgrafitos öntöttvas, amely lehetővé teszi, hogy a leadott példány dugattyú lényegében kisebb vastagságú. Mivel A fentiekből következik, audio silumins sem teljesen vas nem optimális anyagok gyártására dugattyúk.
Ebben a tekintetben a jelenleg aktív munka a kerámia anyagok a dugattyúk. amely a legjobban megfelelnek a követelményeknek az anyag dugattyú. Ez az alacsony sűrűségű, nagy szilárdságú, termikus és vegyi-kopásállóság, alacsony hővezető, és a szükséges értéket az lineáris hőtágulási együtthatója.
Az egyik gyakorlati módja a kerámia gyártásában részeinek a dugattyú fémből vagy polimerokompozitsionnyh anyagok. Mátrix (bázis) az első típusú anyag alumínium vagy magnézium, és alkalmazzák töltőanyagként fém és kerámia porok vagy porózus anyagok húzni. Az alapja polimerokompozitsionnyh anyagok olyan polimer anyagok, szénszál töltőanyagot, üveg, fém vagy kerámia porok. Ezek kis sűrűségű, nagy súrlódásgátló tulajdonságok és használják elemek alacsony hő terhelés, például a gyártás a dugattyú palástján.
Merevítőelemek ígéretes dugattyú kerámia szálak alumínium-oxid és szilícium-dioxid.
A fő akadálya a széles körben elterjedt használata kerámia gyártásához autóipari motorok a dugattyúk a ridegség, alacsony hajlítószilárdság, repedéssel és a fáradtság, valamint a magas költség.
A dugattyú anyaga lehet kis sűrűségű, alacsony lineáris hőtágulási együtthatója, van egy kopásállóság, a nagy termikus vezetőképességű, beleértve magasabb hőmérsékleten, jó megmunkálhatóság. Ebben az összetett fontos jellemzői az anyag, és nem csak annak bizonyos tulajdonságait. Így a szintje termikus feszültségek értékétől függ Et, stb Különböző anyagok alkalmazhatók céljától függően, és design a motort a dugattyú típusú. Pistons sokféle motorok, különösen autó és traktor készült könnyűfém öntés fém penész vagy bélyegzés. Az első esetben, az eutektikus silumins típusú 4L25 (11-13% Si), és a hipereu. adalékanyagot tartalmazó réz, nikkel, magnézium és mangán. Dugattyú kistancoijuk és AK4 AK4-1 ötvözetek jellemzi nagy szilárdságú tulajdonságok magas tempera.
Annak ellenére, hogy a tömeg a dugattyúk az alumínium ötvözet dugattyúk kisebb a súlya a vas, az utóbbit is használják a termelés nagy sebességű motor dugattyúk. Ötvözött szürkeöntvény és gömbgrafitos MF 24 MF-45 és a HF 45-5 gyártott dugattyúk kénytelen mozdony és közepes sebességű motorok. A magasabb is, alumíniumötvözetek, az olvadási hőmérséklete öntöttvas eltávolítjuk a széleken az égő felé néző felületek az égéstérbe.
Az összetett dugattyú fejek gyártásához felhasznált, hőálló acél típusú 2OHZMVF. A gyártása acél át, ha a maximális hőmérséklet a legforróbb terület a dugattyú nagyobb, mint körülbelül 450C. Egyes esetekben (lécek dugattyúlöket motorok) használt erősen ötvözött hőálló acél. Táblázat. 11 közül néhány a termikus és mechanikai tulajdonságait számos anyagok tekintetében a dugattyúk-függősége hőmérsékleten.
